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香港創新醫學科研技術 突破治療、檢測、生產界限


醫學科技日新月異,衍生了各種醫療、保健、檢測裝置、新物料,以及輔助治療和手術的工具及設備,而網印技術及3D打印技術更擔當了重要的角色,把一些醫療組件列印出來。目前,不少由香港研發的專利醫學科技在國際上取得突破性發展。香港貿易發展局 (香港貿發局) 在「香港國際醫療器材及用品展」首日 (5月7日)舉行「趨勢前瞻: 醫療科技及智能保健」研討會,介紹最新的本地醫學技術趨勢。

任何佩戴式或連接物聯網的智能保健和醫學裝置均由多個元件組合而成,當中以傳感器和電池屬最常見的組件。納米及先進材料研發院有限公司從新物料開發、組裝過程和裝置應用著手,研發新一代傳感器和電池。其技術經理傅麗博士在研討會上,主要講解嶄新的傳感器技術、列印式電池(Printed Battery)技術,以及電子肌肉 (e-Muscle)。

 

打印技術生產傳感器成品

納米及先進材料研發院主力研發列印式壓力傳感器(Printed Pressure Sensor) 、矽晶溫度傳感器(Si-based Temperature Sensor)。「列印式壓力傳感器具有多層結構,其電極(electrode)夾心層含專利壓力感應墨水,並由高解像度的網印機列印出來。」傅博士表示,該公司自行研發物料,用來組裝列印式壓力傳感器及傳感器陣列(Sensor Array)。「測試證明,此傳感器的傳導性與施壓力度成正比,即施壓力越大,傳導性越高。經過多次施壓測試後,傳感器的表現穩固,並擁有良好的熱力穩定性。此外,傳感器陣列可感應長方形、圓形物件的輪廓線條,以及手部的壓力。只要調校物料成份和裝置結構的設計,便可調整壓力量度範圍,迎合各種用途。」

矽晶溫度傳感器則用來感應溫度,傅博士指出, 這種傳感器對溫度的重覆感應十分準確。「一般3D打印僅採用單一物料,但我們卻能採用多種物料把整個矽晶溫度傳感器打印出來,包括把內置的印刷線路板、晶片等零件組裝起來。」

 

即用即棄電池 用途廣泛

打印技術亦可把任何形狀、呎碼和電壓的多層結構電池打印出來,這種電池即用即棄,並可因應各行各業的需要而改變形狀和設計。「醫用或美容墊貼可利用列印式電池所輸出的微電流導入活性成份。此電池亦適用於教育裝置、智能卡、射頻技術(RFID)等產品。」

物料應用亦把醫學科技帶入新領域,「電子肌肉採用自動稱身(Auto-fitting)原理運作,其物料經拉扯後,只要調校熱能的來源或溫度,便可調節電子肌肉成指定形狀。這種自動切合人體形狀的電子肌肉可應用於健康護理裝置,例如,用來改善肌肉繃緊問題,甚至應用於時裝、運動裝備、電子產品、智能手表、機械人、互動玩具等產品。」

 

醫學級指環量度身理數據 

睡眠質素不佳,影響身體健康。睡眠窒息症更是心臟病、中風等相關慢性疾病的先兆,長者及男性是較高危的一族,不可掉以輕心。倍靈科技有限公司看準市場需要,研發首個醫學級專利智能戒指,用來量度心跳率、脈搏血氧飽和度等數據。此產品已經臨床實驗測試,並通過美國食品及藥物管理局 (FDA)審批,現正待獲取相關證書。該公司總裁梁立慧博士表示,傳統的檢測程序需時甚久。

「以往,睡眠窒息症患者要排期入院做檢查,輪候時間可能長達一至兩年。在院中做檢測,患者要戴上十多個傳感器,自然渾身不舒服,並且要在多個小時內成功入睡,才能獲取數據,否則白白浪費了一晚。完成檢測後,要等數個星期才可取得報告。此外,經分析後,嚴重患者可能需佩戴呼吸機的鼻罩或接受手術,不過,患者接受呼吸機治療一段時間後,往往因不知成效而中途放棄治療。」

備有電池插座的智能戒指則簡化了檢測程序,「患者每晚佩戴戒指收集數據,第二天把戒指放回插座,插座便會讀取收據,一星期至十天後,患者把插座帶回診所,然後通過雲端系統直接上載數據。接著,人工智能(AI)系統會分析患者的睡眠質素,以及治療成效。我們發現戒指所收集的數據結果顯示,接受呼吸機治療的患者情況好轉。」

 

香港盛產創新醫學技術

隨著香港人口老化,長者健康日益關注,香港生產力促進局亦有參與多項醫療、手術科技計劃的研發及測試,當中包括遠端指骨間關節(Distal Interphalangeal Joint,簡稱DIJ)、新型骨折外支架 (Plaster Cast-Free Bracing)、腹腔鏡手術煙霧驅散技術、分析皮膚癌的光學影像系統等開發技術。

香港生產力促進局智能保健,醫療科技及光學首席顧問蘇文傑表示,遠端指骨間關節是一種人工手指關節,以高弧度及堅硬度、表面幼細度取勝,且直徑的精確度相當高。新型骨折外支架紓緩了傳統「打石膏」對接觸傷患處所造成的壓力,以及改善傷患者的活動能力。

微創腹腔手術進行期間,所產生的煙霧會影響醫生的視野,妨礙手術進度。蘇文傑指出,專利腹腔鏡手術煙霧驅散技術採用空氣動力學設計,可在手術時把聚積在腹腔鏡前的煙霧吹走,令鏡頭回復清晰。皮膚癌專用的光學影像系統可用來檢測黑色素瘤狀況,以及治療成效。

現時,香港政府提供兩項科技研發資助,包括「投資研發現金回贈計劃」,以及「創科生活基金」,當中的政府資助分別高達40%及90%。蘇文傑表示,香港生產力促進局亦為成功申請者提供3D 打印支援,以及符合國際法規的測試。

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